Des chercheurs de l'Université de Valence (UV) ont modifié la photoconductance de nanoparticules d'oxyde de tungstène (WO 3 ) de manière contrôlée. Cela a des applications potentielles en photonique et en optomécanique. Les résultats ont été publiés dans Sciences avancées .

La photonductance est un phénomène optique et électrique bien connu par lequel un matériau devient un meilleur conducteur électrique après avoir absorbé la lumière. Il y a moins d'une décennie, les chercheurs ont créé les premiers matériaux qui deviennent moins conducteurs après avoir été exposés à la lumière. Ce phénomène est appelé photoconductance inverse (IPC). C'est un comportement photosensible qui existe dans peu de matériaux, et qui a des applications potentielles dans le développement de dispositifs de mémoire photonique et non volatile à faible consommation d'énergie. L'effet pourrait également être extrapolé pour créer de nouveaux types de capteurs pouvant être ajustés pour différentes propriétés spectrales et pouvant être directement imprimés sur des substrats en plastique.

Le groupe de recherche de Daniel Errandonea est parvenu à contrôler et modifier la photoconductance inverse dans un matériau hybride à base de nanoparticules d'oxyde de tungstène avec un excès de charges négatives (type n), recouvert d'une couche d'oxyde de cuivre (CuO) avec un excès de charges positives (type p). Ils y sont parvenus en soumettant le matériau à des pressions élevées avec un dispositif appelé cellule en diamant.

« D'un point de vue pratique, ce que nous avons fait est d'ajuster la photoréponse du WO 3 nanoparticules, à la fois en grandeur et en signe, simplement en modifiant la structure cristalline (et par conséquent les propriétés électroniques) en appliquant une pression élevée. En fonction de la pression appliquée, nous faisons en sorte que la conductivité du matériau augmente ou diminue avec l'éclairage, " explique Errandonea.

Publié dans Sciences avancées , le travail analyse la photoconductance produite par haute pression sur WO 3 nanocuboïdes fonctionnalisés avec des nanoparticules de CuO. Pour comprendre le phénomène, les chercheurs ont utilisé une série de techniques expérimentales nécessitant l'utilisation de grandes installations de rayonnement synchrotron. Par conséquent, la photoconductance a été modifiée de manière contrôlée et réversible, et l'origine de l'IPC a été comprise. Il s'agit d'un outil puissant pour améliorer les performances optomécaniques de tout matériau hybride. Il fournit également un outil pour améliorer les performances des dispositifs photovoltaïques à l'avenir, et grâce à l'absorption d'énergie solaire, produire de l'énergie en divisant l'eau et en décomposant les contaminants organiques.